51、数组中重复的数

题目描述 在一个长度为n的数组里的所有数字都在0到n-1的范围内。 数组中某些数字是重复的，但不知道有几个数字是重复的。也不知道每个数字重复几次。请找出数组中任意一个重复的数字。 例如，如果输入长度为7的数组{2,3,1,0,2,5,3}，那么对应的输出是重复的数字2或者3。

思路1:排序，时间复杂度O(NlogN)

思路2:Hash表,时间和空间复杂度都是O(N)

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map.Entry;
public class Solution {boolean duplicate(int numbers[],int length,int [] duplication) {HashMap<Integer, Integer> countMap = new HashMap<Integer, Integer>();if(length < 2||numbers==null){return false;}int j = 1;for(int i = 0;i < length;i++){if(countMap.get(numbers[i]) == null){j = 1;countMap.put(numbers[i], j);}else{j = countMap.get(numbers[i]);j++;countMap.put(numbers[i], j);}}Iterator iter = countMap.entrySet().iterator();while(iter.hasNext()){Entry<Integer, Integer> entry = (Entry<Integer, Integer>) iter.next();Integer key = entry.getKey();Integer val = countMap.get(key);if(val > 1){duplication[0] = key;return true;}}return false;}
}复制代码

思路3:用Set集合,因为Set集合不允许有重复的,时间和空间复杂度都是O(N)

import java.util.Set;
import java.util.HashSet;
public class Solution {boolean duplicate(int numbers[], int length, int[] duplication) {if(length < 2||numbers==null){return false;}Set<Integer> ss = new HashSet<Integer>();for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {if (ss.contains(numbers[i])) {duplication[0] = numbers[i];return true;} else {ss.add(numbers[i]);}}return false;}
}
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思路4better:时间复杂度O(N),所有操作都是在输入数组上进行,所以不需要分配额外空间,空间复杂度为O(1)

[图片上传失败...(image-c952f5-1558756468475)]

public class Solution {public boolean duplicate(int numbers[],int length,int [] duplication) {if(numbers==null||length<0)return false;for(int i = 0;i < length; i++){if(numbers[i]<0||numbers[i]>length-1)return false;}for(int i = 0;i< length;i++){while(numbers[i]!=i){if(numbers[i]==numbers[numbers[i]]){duplication[0] = numbers[i];return true;}else{//没有找到，然后则交换，使该数到正确的位置去swap(numbers,i,numbers[i]);}}}return false;}//交换二数private void swap(int[]a, int i, int j){int temp = a[i];a[i] = a[j];a[j] = temp;}
}
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52、构建乘积数组

题目描述 给定一个数组A[0,1,...,n-1],请构建一个数组B[0,1,...,n-1],其中B中的元素B[i]=A[0] * A[1] * ... * A[i-1]* A[i+1]* ...*A[n-1]。不能使用除法。

思路:1.计算前i - 1个元素的乘积，及后N - i个元素的乘积分别保存在两个数组中

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import java.util.ArrayList;
public class Solution {public int[] multiply(int[] A) {int len = A.length;int forword[] = new int[len];int backword[] = new int[len];int B[] = new int[len];forword[0] = 1;backword[0] = 1;for(int i = 1;i < len; i++){forword[i] = A[i - 1]*forword[i-1];backword[i] = A[len - i]*backword[i - 1];}for(int i = 0; i < len; i++){B[i] = forword[i] * backword[len - i -1];}return B;}
}
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53、正则表达式匹配

题目描述 请实现一个函数用来匹配包括'.'和'* '的正则表达式。模式中的字符'.'表示任意一个字符，而'* ' 表示它前面的字符可以出现任意次（包含0次）。 在本题中，匹配是指字符串的所有字符匹配整个模式。例如，字符串"aaa"与模式"a.a"和"ab* ac* a"匹配，但是与"aa.a"和"ab*a"均不匹配

public class Solution {public boolean match(char[] str, char[] pattern) {if (str == null || pattern == null) {return false;}int strIndex = 0;int patternIndex = 0;return matchCore(str, strIndex, pattern, patternIndex);
}public boolean matchCore(char[] str, int strIndex, char[] pattern, int patternIndex) {//str到尾，pattern到尾，匹配成功if (strIndex == str.length && patternIndex == pattern.length) {return true;}//str未到尾，pattern到尾，匹配失败if (strIndex != str.length && patternIndex == pattern.length) {return false;}//str到尾，pattern未到尾(不一定匹配失败，因为a*可以匹配0个字符)if (strIndex == str.length && patternIndex != pattern.length) {//只有pattern剩下的部分类似a*b*c*的形式，才匹配成功if (patternIndex + 1 < pattern.length && pattern[patternIndex + 1] == '*') {return matchCore(str, strIndex, pattern, patternIndex + 2);}return false;}//str未到尾，pattern未到尾if (patternIndex + 1 < pattern.length && pattern[patternIndex + 1] == '*') {if (pattern[patternIndex] == str[strIndex] || (pattern[patternIndex] == '.' && strIndex != str.length)) {//三种可能：//1、模式串当前字符出现0次，即*表示当前字符出现0次，则str=str,pattern=pattern+2;//2、模式串当前字符出现1次，即*表示当前字符出现1次，则str=str+1,pattern=pattern+2;//3、模式串当前字符出现2次或2次以上，即*表示当前字符出现2次或以上，则str=str+1,pattern=pattern;return matchCore(str, strIndex, pattern, patternIndex + 2)//*匹配0个，跳过|| matchCore(str, strIndex + 1, pattern, patternIndex + 2)//*匹配1个，跳过|| matchCore(str, strIndex + 1, pattern, patternIndex);//*匹配1个，再匹配str中的下一个} else {//直接跳过*（*匹配到0个）//如果当前字符不匹配，则只能让*表示当前字符出现0次，则str=str，pattern=pattern+2;return matchCore(str, strIndex, pattern, patternIndex + 2);}}//模式串下一字符不为*if (pattern[patternIndex] == str[strIndex] || (pattern[patternIndex] == '.' && strIndex != str.length)) {return matchCore(str, strIndex + 1, pattern, patternIndex + 1);}return false;}
}
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54、表示数值的字符串

题目描述 请实现一个函数用来判断字符串是否表示数值（包括整数和小数）。例如，字符串"+100","5e2","-123","3.1416"和"-1E-16"都表示数值。 但是"12e","1a3.14","1.2.3","+-5"和"12e+4.3"都不是。

思路1：正则表达式

public class Solution {public boolean isNumeric(char[] str) {String string = String.valueOf(str);return string.matches("[\\+-]?[0-9]*(\\.[0-9]*)?([eE][\\+-]?[0-9]+)?");}
}
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思路2：

public class Solution {boolean isNumeric(char[] s) {if (s.length == 0)return false;if ((s.length == 1) && (s[0] < '0' || s[0] > '9'))return false;if (s[0] == '+' || s[0] == '-') {if (s.length == 2 && (s[1] == '.'))return false;} else if ((s[0] < '0' || s[0] > '9') && s[0] != '.')return false;// 首位既不是符号也不是数字还不是小数点，当然是falseint i = 1;while ((i < s.length) && (s[i] >= '0' && s[i] <= '9'))i++;if (i < s.length && s[i] == '.') {i++;// if(i>=s.length) return false;while ((i < s.length) && (s[i] >= '0' && s[i] <= '9'))i++;}if (i < s.length && (s[i] == 'e' || s[i] == 'E')) {i++;if ((i < s.length) && (s[i] == '+' || s[i] == '-')) {i++;if (i < s.length)while ((i < s.length) && (s[i] >= '0' && s[i] <= '9'))i++;elsereturn false;} else if (i < s.length) {while ((i < s.length) && (s[i] >= '0' && s[i] <= '9'))i++;} elsereturn false;}if (i < s.length)return false;return true;}
}
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55、字符流中第一个不重复的字符

题目描述 请实现一个函数用来找出字符流中第一个只出现一次的字符。例如，当从字符流中只读出前两个字符"go"时，第一个只出现一次的字符是"g"。当从该字符流中读出前六个字符“google"时，第一个只出现一次的字符是"l"。

import java.util.*;
public class Solution {HashMap<Character, Integer> map=new HashMap();ArrayList<Character> list=new ArrayList<Character>();//Insert one char from stringstreampublic void Insert(char ch){if(map.containsKey(ch)){map.put(ch,map.get(ch)+1);}else{map.put(ch,1);}list.add(ch);}//return the first appearence once char in current stringstreampublic char FirstAppearingOnce(){   char c='#';for(char key : list){if(map.get(key)==1){c=key;break;}}return c;}
}
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56、链表中环的入口结点

题目描述 一个链表中包含环，请找出该链表的环的入口结点。

/*public class ListNode {int val;ListNode next = null;ListNode(int val) {this.val = val;}
}*/
public class Solution {public ListNode EntryNodeOfLoop(ListNode pHead) {if (pHead == null || pHead.next == null)return null;// 先判断是否有环ListNode n1 = pHead;// 走一步ListNode n2 = pHead;// 走两步ListNode n = null;// 记录n1,n2碰面的点while (n2 != null && n2.next != null) {n2 = n2.next.next;n1 = n1.next;if (n2 == n1) {n = n2;// 记录碰头节点break;}}// 求出环中节点数量int num = 0;ListNode temp = n;// n的镜像do {temp = temp.next;num++;} while (temp != n);ListNode node1 = pHead;ListNode node2 = pHead;// node1先走num步，然后node1,node2同时走，碰头的地方即入口节点for (int i = 0; i < num; i++) {node1 = node1.next;}int num1 = 0;while (node1 != node2) {node1 = node1.next;node2 = node2.next;num1++;}return node1;}
}
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57、删除链表中重复的结点

题目描述 在一个排序的链表中，存在重复的结点，请删除该链表中重复的结点，重复的结点不保留，返回链表头指针。 例如，链表1->2->3->3->4->4->5 处理后为 1->2->5

思路：重点是第一个也可能是重复的点，因此新建一个preNode节点保存前一个节点

/**public class ListNode {int val;ListNode next = null;ListNode(int val) {this.val = val;}
}
*/
public class Solution {public ListNode deleteDuplication(ListNode pHead){if(pHead==null)return null;ListNode preNode = null;ListNode node = pHead;while(node!=null){ListNode nextNode = node.next;boolean needDelete = false;//判断相邻两个点是否相等if(nextNode!=null&&nextNode.val==node.val){needDelete = true;}if(!needDelete){preNode = node;node = node.next;}else{int value = node.val;ListNode toBeDel = node;while(toBeDel!=null&&toBeDel.val == value){nextNode = toBeDel.next;toBeDel = nextNode;//此处不能少，找到第一个pHead，以后的preNode就不为null了if(preNode==null)pHead = nextNode;elsepreNode.next = nextNode;node = nextNode;}}}return pHead;}
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58、二叉树的下一个结点

题目描述 给定一个二叉树和其中的一个结点，请找出中序遍历顺序的下一个结点并且返回。注意，树中的结点不仅包含左右子结点，同时包含指向父结点的指针。

思路：画图分析，考虑三种情况 [图片上传失败...(image-af1795-1558756468476)]

/**
public class TreeLinkNode {int val;TreeLinkNode left = null;TreeLinkNode right = null;TreeLinkNode parent= null;TreeLinkNode(int val) {this.val = val;}
}
*/
public class Solution {TreeLinkNode GetNext(TreeLinkNode node){if(node==null) return null;if(node.right!=null){    //如果有右子树，则找右子树的最左节点node = node.right;while(node.left!=null) node = node.left;return node;}while(node.parent!=null){ //没右子树，则找第一个当前节点是父节点左孩子的节点if(node.parent.left==node) return node.parent;node = node.parent;}return null;   //退到了根节点仍没找到，则返回null}
}
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59、对称的二叉树

题目描述 请实现一个函数，用来判断一颗二叉树是不是对称的。注意，如果一个二叉树同此二叉树的镜像是同样的，定义其为对称的。

/**
public class TreeNode {int val = 0;TreeNode left = null;TreeNode right = null;public TreeNode(int val) {this.val = val;}}
*/
public class Solution {boolean isSymmetrical(TreeNode pRoot) {    return isSymmetrical(pRoot,pRoot);}//定义两个遍历，一个前序遍历，一个是和前序遍历相反的，先右后左的遍历boolean isSymmetrical(TreeNode pRoot1, TreeNode pRoot2) {if (pRoot1 == null && pRoot2 == null)return true;if (pRoot1 == null || pRoot2 == null)return false;if (pRoot1.val != pRoot2.val)return false;return isSymmetrical(pRoot1.left,pRoot2.right) && isSymmetrical(pRoot1.right, pRoot2.left);}
}
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60、把二叉树打印成多行

题目描述 从上到下按层打印二叉树，同一层结点从左至右输出。每一层输出一行。

import java.util.*;/**
public class TreeNode {int val = 0;TreeNode left = null;TreeNode right = null;public TreeNode(int val) {this.val = val;}}
*/
public class Solution {ArrayList<ArrayList<Integer> > Print(TreeNode pRoot) {ArrayList<ArrayList<Integer>> result = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();if(pRoot == null){return result;}//使用队列，先进先出Queue<TreeNode> layer = new LinkedList<TreeNode>();ArrayList<Integer> layerList = new ArrayList<Integer>();layer.add(pRoot);int start = 0, end = 1;//start记录本层打印了多少个，end记录下一层要打印多少个while(!layer.isEmpty()){TreeNode cur = layer.remove();layerList.add(cur.val);//添加本行打印的List里start++;//每打印一个节点，就把此节点的下一层的左右节点加入队列，并记录下一层要打印的个数if(cur.left!=null){layer.add(cur.left);           }if(cur.right!=null){layer.add(cur.right);}//本层打印完毕if(start == end){end = layer.size();start = 0;result.add(layerList);layerList = new ArrayList<Integer>();}}return result;}
}
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